بهینه سازی ترمواکونومیک سیستم سرمایش جذب سطحی سیلیکاژل- آب خورشیدی

در این مقاله شرایط کارکرد یک سیستم سرمایش جذب سطحی سیلیکاژل- آب خورشیدی از نظر ترمواکونومیک بهینه سازی می شود. بدین منظور به کمک روش LCC، مجموع ارزش فعلی کلیه هزینه های سوخت مصرفی گرم کن کمکی این سیستم طی یک دوره ۲۰ساله به علاوه هزینه های سرمایه گذاری اولیه محاسبه می شود. سپس مجموعه ای از متغیرها که منجر به کمترین مقدار کل هزینه ها و متعاقبا بیشترین مقدار صرفه جویی می شود، به عنوان شرایط بهینه عملکرد سیستم محاسبه می شود. برای محاسبه دقیق هزینه سوخت این سیستم، مصرف سوخت گرم کن کمکی در هر لحظه از کارکرد سیستم مدل سازی می شود. به این منظور به کمک یک مدل ریاضی متغیر با زمان، عملکرد کل سیستم (شامل چیلر جذب سطحی، کلکتورهای خورشیدی و منبع ذخیره آب گرم) شبیه سازی شده و مصرف سوخت سیستم با در نظر گرفتن تغییرات میزان تابش و دمای محیط محاسبه می شود. مدل سازی برای یک فضای مسکونی و با استفاده از شرایط شهر اهواز واقع در جنوب غربی ایران انجام می شود. متغیرهای تصمیم در بهینه سازی عبارتند از: دمای آب گرم، سرد و خنک کن ورودی به چیلر، زمان سیکل جذب سطحی، مساحت کلکتور و حجم تانک ذخیره. تابع هدف، میزان صرفه جویی حاصل از استفاده از سیستم خورشیدی (LCS) انتخاب شده و از الگوریتم SQP برای بهینه سازی استفاده می شود. نتایج نشان می دهد با وجود بالا بودن هزینه سرمایه گذاری بخش های خورشیدی سیستم، شامل کلکتورها و تانک ذخیره، با انتخاب مناسب پارامترهای عملکردی سیستم استفاده از سیستم خورشیدی از نظر اقتصادی، به صرفه است.

Keywords:

چیلرجذب سطحی , سیلیکاژل , LCC , کلکتور خورشیدی , بهینه سازی